II. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG QUA CỔNG NỐI TIẾP 1.Giao thức kết nối của MC3PHAC
2.Mạch giao tiếp máy tính qua chuẩn RS232 có cách ly
Một số động cơ có hệ thống điều khiển điện tử hoạt động tại cùng một điện thế (at the same potential as the high voltage bus). Kết nối với một máy tính với hệ thống này có thể sẽ nảy sinh các vấn đề an toàn do điện thế cao giữa hệ thống điều khiển động cơ và PC. Hình 19 là một ví dụ về
một mạch đơn giản có thểđược sử dụng với MC3PHAC để cách ly các cổng nối tiếp của PC với hệ thống điều khiển động cơ.Mạch trong hình 19 là sơ đồ mạch of a half-duplex optoisolated RS232 interface. Giao diện đầu cuối cách lý này (isolated terminal interface) tạo ra một giới hạn an toàn giữa hệ thống điều khiển động cơ và máy tính cá nhân. Tiêu chuẩn kỹ thuật EIA RS232 cho biết các mức tín hiệu có thể nằm trong khoảng từ ±3 đến ±25 volt. Một Mark được EIA RS232 định nghĩa là tín hiệu nằm trong vùng từ -3 đến -25 volt. Một Space được định nghĩa là một tín hiệu nằm trong vùng từ 3 đến 25 vôn. Vì vậy, đểđáp ứng các đặc điểm kỹ thuật của RS232, tín hiệu đến và đi từ một thiết bị đầu cuối phải chuyển qua giá trị 0 volt để nó chuyển từ một Mark đến một Space. Chia mạch điện thành một vùng ngõ vào và một vùng ngõ ra để đơn giản hoá phần giải thích mạch điện.
Hình 19. Mạch giao tiếp RS232 cách ly
Để gửi dữ liệu từ PC sang MC3PHAC cần phải thỏa mãn các ngõ vào nối tiếp của MC3PHAC. Trong trạng thái nghỉ, ngõ vào nối tiếp của MC3PHAC phải ở mức logic 1. Để thực hiện điều đó, các transistor trong U1 phải bị ngắt. Trạng thái nghỉ của cổng truyền dữ liệu (TxD) từ cổng nối tiếp của máy tính là một Mark (từ -3 đến -25 volt). Do đó, diode và transistor trong U1 sẽ ngắt, để cho mức logic 1 ởđầu vào cổng nối tiếp của MC3PHAC . Khi bit khởi động được gửi đến MC3PHAC từ cổng serial của máy tính, các quá trình truyền dữ liệu TxD của máy tính từ một Mark đến một Space (+3 to +25 volt), do đó diode trong U1 được phân cực thuận. Phân cực thuận diode trong D1 kích hoạt (turn on) transistor trong U1, cấp một mức logic 0 vào ngõ vào serial của MC3PHAC. Nói đơn giản, một nửa số ngõ vào của mạch được cách ly, nghịch đảo tín hiệu (signal inversion) và thay đổi cấp độ từ máy PC đến cổng serial của MC3PHAC. Một đường dây nhận tín hiệu RS-232, ví dụ như MC1489, phục vụ cùng một mục đích đó nhưng không có chức năng cách ly.
Để gửi dữ liệu từ MC3PHAC đến ngõ vào cổng nối tiếp của PC, cần phải thỏa mãn các yêu cầu ngõ vào dữ liệu nhận (RxD) của máy tính. Trong trạng thái nghỉ, ngõ vào RxD nối với máy PC phải nằm trong vùng Mark (-3 đến -25 volt). Dữ liệu vạch định gửi đi (Data to send - DTS) được sẵn sàng gửi tới cổng ra của PC một Mark khi cổng được cho chạy. Ngõ ra yêu cầu gửi (request to send - RTS) được cài đặt trong vùng Space (+3 đến +25 volt) khi cổng serial của máy tính được
khởi động. Bởi vì giao diện ta dùng có ngõ ra TxD của máy tính cũng nằm trong vùng Mark, nghĩa là nó ở trạng thái nghỉ. Trạng thái nghỉ của ngõ ra cổng nối tiếp của MC3PHAC có mức logic là 1. Mức logic 1 ra khỏi cổng ra nối tiếp của MC3PHAC làm cho diode ở U2 ngắt. Khi diode trong U2 tắt, transistor trong U2 cũng bị tắt. Chỗ giao nhau của D2 và D3 nằm trong vùng Mark (-3 đến -25 volt). Khi các transistor trong U2 bị ngắt, ngõ vào sẽ bị kéo đến vùng Mark qua điện trở hạn dòng R3, thỏa mãn ngõ vào nối tiếp của máy tính trong điều kiện idle. Khi một bit bắt đầu được gửi từ cổng nối tiếp của MC3PHAC, nó chuyển sang mức logic 0. Mức logic 0 này kích hoạt trên diode trong U2, do đó kích hoạt transistor trong U2. Sựđiều khiển transisitor ở US qua điện áp xuất ra từ dữ liệu yêu cầu (RTS) xuất ra từ PC, hiện tại đang nằm trong khoảng +3 đến +25 volt, tới ngõ nhận dữ liệu (RxD). Tụ C1 là một tụ điện rẽ nhánh được sử dụng để củng cố tín hiệu Mark. Một nửa số ngõ ra của mạch được cách ly, nghịch đảo tín hiệu (signal inversion) và chuyển cấp độ từ máy PC đến ngõ ra cổng serial của MC3PHAC. Một đường dây lái tín hiệu RS-232, ví dụ như MC1488, phục vụ cùng một mục đích đó nhưng không có chức năng cách ly.